חוק השטחים של וויתקומב – הבדלי גרסאות

לבסוף המהנדסים בלאנגלי, עם ויתקומב בכללם, עשו שדרוג למנהרה ויצרו "גרון מחורר" (Slotted Throat) עבור המנהרה הגדולה בשנת 1950, אשר מנע את "חניקת" צוואר המנהרה, אשר הגביל את מהירויות שהתקבלו בתא הניסוי ועתה ניתן היה להגיע למהירויות על קוליות. התוצאות, בייחוד אלו שנחשפו על ידי צילומי שלירן, הראו כי גלי ההלם שנוצרו כאשר זרימת האוויר התקרבה למהירות הקול היו גדולים מהצפוי בהרבה. ההפסדים בלחצים שנגרמו כתוצאה מהיווצרות אותם גלי הלם, הם שגרמו לעלייה חדה בגרר, במהירויות עבר קוליות.

 

פריצת הדרך הגיעה מספר חודשים לאחר מכן, כשאר אווירודינמיקאי גרמני בעל שם עולמי, בשם ד"ר אדולף בוזמן, הגיע לתת סימפוזיון. ד"ר בוזמן היה מהמדענים הגרמנים שצבא ארצות הברית תפסו בשלהי מלחמת העולם השנייה, הובאו לארצות הברית וסייעו רבות בתחום הנדסת התעופה והיו חיוניים ל"מרוץ החלל" בין ארצות הברית לברית המועצות וההגעה לירח (כגון ד"ר וורנר פון-בראון). בהשראת התאוריה של ברנולי, ד"ר בוזמן תיאר את זרימת האוויר סביב גוף במהירויות עבר קוליות, כצינורות של אוויר עם שטח חתך קבוע כל עוד המהירות מתחת לאזור העבר-קולי. במהירויות גבוהות יותר, עבר קוליות, אותם "צינורות" דמיוניים יצרו את שטח החתך שלהן, עקב העלייה במהירות. עיקרון זה מאוד מזכיר "צינור ונטורי". הבעיה היא שבתחום העל-קולי, תאוריית ברנולי לא תקפה. אם במהירויות תת-קוליות, ככל שמצרים את שטח חתך הצוואר, מהירות הזרימה עולה (בדומה לצינור ונטורי), אז בתחום העל-קולי התופעה מתהפכת והצרת השטח מאטה את הזרימה, בעוד שהרחבתה מאיצה אותה.